Jotta metallityökappaleille saadaan tarvittavat mekaaniset, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, rationaalisen materiaalivalinnan ja erilaisten muovausprosessien lisäksi lämpökäsittelyprosessit ovat usein välttämättömiä. Teräs on mekaanisen teollisuuden laajimmin käytetty materiaali, jolla on monimutkainen mikrorakenne, jota voidaan hallita lämpökäsittelyllä. Siksi teräksen lämpökäsittely on metallin lämpökäsittelyn pääsisältö.
Lisäksi alumiini, kupari, magnesium, titaani ja niiden seokset voivat myös muuttaa mekaanisia, fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksiaan lämpökäsittelyn avulla erilaisten suorituskykyominaisuuksien saamiseksi.
Lämpökäsittely ei yleensä muuta työkappaleen muotoa ja yleistä kemiallista koostumusta, vaan pikemminkin antaa tai parantaa sen suorituskykyä muuttamalla työkappaleen sisällä olevaa mikrorakennetta tai muuttamalla kemiallista koostumusta työkappaleen pinnalla. Sen ominaisuus on parantaa työkappaleen luontaista laatua, joka ei yleensä näy paljaalla silmällä.
Lämpökäsittelyn tehtävänä on parantaa materiaalien mekaanisia ominaisuuksia, poistaa jäännösjännityksiä ja parantaa metallien työstettävyyttä. Lämpökäsittelyn eri käyttötarkoitusten mukaan lämpökäsittelyprosessit voidaan jakaa kahteen luokkaan: esilämpökäsittely ja loppulämpökäsittely.
1.Esilämpökäsittelyn tarkoituksena on parantaa työstötehoa, eliminoida sisäinen jännitys ja valmistaa hyvä metallografinen rakenne loppulämpökäsittelyä varten. Lämpökäsittelyprosessi sisältää hehkutuksen, normalisoinnin, vanhentamisen, sammutuksen ja karkaisun jne.
l Hehkutusta ja normalisointia käytetään lämpökäsitellyille aihioille. Hiiliterästä ja seosterästä, jonka hiilipitoisuus on yli 0,5 %, hehkutetaan usein niiden kovuuden vähentämiseksi ja leikkaamisen helpottamiseksi; Hiiliteräs ja seosteräs, joiden hiilipitoisuus on alle 0,5 %, käsitellään normalisoinnilla, jotta työkalut eivät tarttuisi leikkaamisen aikana niiden alhaisen kovuuden vuoksi. Hehkutus ja normalisointi voivat jalostaa raekokoa ja saavuttaa yhtenäisen mikrorakenteen, valmistaen tulevaa lämpökäsittelyä varten. Hehkutus ja normalisointi järjestetään usein karkean työstön jälkeen ja ennen karkeatyöstöä.
l Aikakäsittelyä käytetään pääasiassa aihioiden valmistuksessa ja mekaanisessa käsittelyssä syntyvien sisäisten jännitysten poistamiseen. Liiallisen kuljetuskuorman välttämiseksi yleistä tarkkuutta vaativille osille voidaan järjestää aikakäsittely ennen tarkkuustyöstöä. Kuitenkin osille, joilla on korkeat tarkkuusvaatimukset (kuten koordinaattiporauskoneiden kotelo), on järjestettävä kaksi tai useampi ikääntymiskäsittelyprosessi. Yksinkertaiset osat eivät yleensä vaadi ikääntymiskäsittelyä. Valukappaleiden lisäksi joillekin tarkkuusosille, joiden jäykkyys on huono (kuten tarkkuusruuvit), useat ikääntymiskäsittelyt järjestetään usein karkean koneistuksen ja puolitarkkuustyöstön väliin, jotta voidaan poistaa käsittelyn aikana syntyneet sisäiset jännitykset ja vakauttaa osien koneistustarkkuutta. Jotkut akselin osat vaativat aikakäsittelyä oikaisun jälkeen.
l Karkaisu ja karkaisu viittaa korkean lämpötilan karkaisukäsittelyyn karkaisun jälkeen, jolla voidaan saada tasainen ja hieno karkaistu martensiittirakenne, joka valmistautuu vähentämään muodonmuutoksia pintakarkaisun ja nitrauskäsittelyn aikana tulevaisuudessa. Siksi karkaisua ja karkaisua voidaan käyttää myös valmistelevana lämpökäsittelynä. Karkaisujen ja karkaistujen osien hyvien kokonaisvaltaisten mekaanisten ominaisuuksien ansiosta joitain osia, joilla on alhainen kovuus- ja kulutuskestävyysvaatimus, voidaan käyttää myös lopullisena lämpökäsittelyprosessina.
2.Loppulämpökäsittelyn tarkoituksena on parantaa mekaanisia ominaisuuksia, kuten kovuutta, kulutuskestävyyttä ja lujuutta.
l Karkaisu sisältää pintakarkaisun ja massakarkaisun. Pintakarkaisua käytetään laajalti sen pienen muodonmuutoksen, hapettumisen ja hiilenpoiston vuoksi, ja sillä on myös korkea ulkoinen lujuus ja hyvä kulutuskestävyys, samalla kun se säilyttää hyvän sitkeyden ja vahvan iskunkestävyyden sisäisesti. Pintakarkaistujen osien mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi on usein tarpeen suorittaa lämpökäsittely, kuten karkaisu ja karkaisu tai normalisointi esilämpökäsittelynä. Yleinen prosessireitti on: leikkaus – taonta – normalisointi (hehkutus) – karkea koneistus – karkaisu ja karkaisu – puolitarkkuustyöstö – pintakarkaisu – tarkkuustyöstö.
l Hiiletyssammutus sopii vähähiiliselle teräkselle ja niukkaseosteiselle teräkselle. Ensinnäkin osan pintakerroksen hiilipitoisuutta lisätään, ja karkaisun jälkeen pintakerros saa korkean kovuuden, kun taas ydin säilyttää tietyn lujuuden, korkean sitkeyden ja plastisuuden. Hiiletys voidaan jakaa yleishiiletykseen ja paikalliseen hiiletykseen. Osittaisen hiiletyksen aikana tulee suorittaa vuodonestotoimenpiteitä (kuparipinnoitus tai pinnoitus vuotoa estävät materiaalit) ei-hiiltyvien osien osalta. Hiiletyksen ja karkaisun aiheuttaman suuren muodonmuutoksen ja yleensä 0,5 - 2 mm:n hiiletyssyvyyden vuoksi hiiletysprosessi on yleensä järjestetty puolitarkkuuskoneistuksen ja tarkkuuskoneistuksen väliin. Yleinen prosessireitti on: leikkaus taonta normalisoi karkea- ja puolitarkkuustyöstö hiiletys karkaisu tarkkuustyöstö. Kun paikallisesti hiiletettyjen osien ei-hiiletty osa ottaa käyttöön prosessisuunnitelman, jossa lisätään päästörajaa ja leikataan pois ylimääräinen hiiltynyt kerros, ylimääräisen hiiltyneen kerroksen leikkaaminen tulisi järjestää hiiletyksen jälkeen ja ennen sammutusta.
l Nitrauskäsittely on käsittelymenetelmä, joka mahdollistaa typpiatomien tunkeutumisen metallipintaan, jolloin saadaan kerros typpeä sisältäviä yhdisteitä. Typpikerros voi parantaa osien pinnan kovuutta, kulutuskestävyyttä, väsymislujuutta ja korroosionkestävyyttä. Alhaisen nitrauskäsittelylämpötilan, pienen muodonmuutoksen ja ohuen nitrauskerroksen (yleensä enintään 0,6–0,7 mm) vuoksi nitrausprosessi tulisi järjestää mahdollisimman myöhään. Nitrauksen aikana tapahtuvan muodonmuutoksen vähentämiseksi tarvitaan yleensä korkean lämpötilan karkaisu jännityksen lievittämiseksi leikkauksen jälkeen.
Postitusaika: 24.10.2024
